[科普中國]-圓錐造球機

圓錐造球機(Cone ball making machine)是制造球團礦生球的主要設(shè)備，這種造球機的造球方式介于圓筒和圓盤兩種造球機之間，造球的滾動原理也相同，造球時，圓錐內(nèi)部可以產(chǎn)生分級作用，并只排出粒度最大的生球，生球不需篩分。圓錐角度、圓錐直徑以及同水平面的傾角都是可調(diào)節(jié)的。美國伯利恒鋼鐵公可的一些球團廠，曾在工業(yè)中采用過圓錐造球機。

簡介圓錐造球機(Cone ball making machine)是制造球團礦生球的主要設(shè)備，這種造球機的造球方式介于圓筒和圓盤兩種造球機之間，造球的滾動原理也相同，造球時，圓錐內(nèi)部可以產(chǎn)生分級作用，并只排出粒度最大的生球，生球不需篩分。圓錐角度、圓錐直徑以及同水平面的傾角都是可調(diào)節(jié)的。美國伯利恒鋼鐵公可的一些球團廠，曾在工業(yè)中采用過圓錐造球機1。

圓筒造球機在球團生產(chǎn)的最初年代，它是惟一的造球設(shè)備。圓筒造球機的長度通常大于直徑的2-3倍，傾角為2°-5°，單機產(chǎn)量大，運轉(zhuǎn)較平穩(wěn)。但由于造出的球團粒度不均勻，必須經(jīng)過篩分，因此流程復(fù)雜，動力消耗較大2。

圓盤造球機早期用于水泥工業(yè)的生料制粒和化肥制粒，直到1949年至1950年，才將其用于鐵礦石球團生產(chǎn)。圓盤造球機是由中心軸、圓盤和安在盤面上的刮刀及加料、加水裝置所組成，圓盤由鋼板制成，直徑2~7.5m；大型造球機還專設(shè)托輪將盤邊托住，圓盤轉(zhuǎn)動是由電動機帶動中心軸旋轉(zhuǎn)來完成的。圓盤造球機的最大優(yōu)點是球團粒度均勻、不需過篩、質(zhì)量輕、電耗小。但單機產(chǎn)量低，當圓盤尺寸較大時，運轉(zhuǎn)不夠平穩(wěn)。使用圓盤造球機，生球粒9-15mm的粒級可占85%-92%，小于5mm粒級的粉末低于3%2。

球團礦固結(jié)機理在300~800℃的溫度下，磁鐵礦被氧化，生成Fe2O3微晶。新生成的Fe2O3微晶具有高度的遷移能力，促使微晶長大形成連接橋(又稱Fe2O3微晶鍵)，將生球中各顆?；ハ嗾辰Y(jié)起來。但這種徽晶的長大非常有限，所以此時球團強度不高，只有當生球在強氧化性氣氛中，加熱到1000-1300℃時，F(xiàn)e2O3的微晶才能夠再結(jié)晶，長成相互緊密連成一片的赤鐵礦晶體，這時球團強度達到最高；若加熱溫度高于1300℃時，則由于下列反應(yīng)，而使顆粒之間的固結(jié)作用減弱。所以，磁鐵礦球團在強氧化性氣氛及1100-1300℃的焙燒溫度下，其顆粒之間形成晶橋，微晶長大，以及發(fā)生再結(jié)晶，是球團礦固結(jié)的基本形式。但在焙燒過程中，精礦中的脈石礦物以及配加的各種添加劑(如皂土、消石灰、白云石等)，有的熔化成液態(tài)渣相，有的與鐵礦物反應(yīng)形成硅酸鹽、鐵酸鈣等低熔點的礦物，這些渣相均有助于球團礦的固結(jié)。

在赤鐵礦球團焙燒過程中，球團礦的強度也是通過晶粒長大和再結(jié)晶來提高的。但這是一個比較困難的過程。晶體的長大只有在1200℃以上時才能觀測到。在此溫度下，礦石顆粒及球團結(jié)構(gòu)，都一直保持其原有形態(tài)。各顆粒雖彼此靠近，但無任何連接，只有在1300℃時，赤鐵礦顆粒才結(jié)晶，過程進行非常緩慢。若要使赤鐵礦內(nèi)形成足夠的鍵橋，則需在最佳焙燒溫度下，焙燒較長的時間。這就影響了球團焙燒設(shè)備的產(chǎn)率。如果焙燒溫度過高(高于1300-1350℃)，則會引起Fe2O3的分解，導(dǎo)致球團礦強度下降1。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)